信号的采样及其频谱的计算机辅助分析

本文给出信号采样和频谱分析的计算机辅助分析方法。将慢变化的连续时间信号通过高频脉冲采样后，变换为离散时间信号，再通过傅立叶变换，得到该信号的频谱。从而对著名的“采样定理”和时域与频域之间的转换等基本理论的理解加以深化     

数字信号处理CAI系统——采样定理与卷积

介绍数字信号处理ＣＡＩ系统中的采样定理和卷积部分，课件用文字说明及动态图形的方式演示时域、频域的采样和内插恢复，以及卷积的全过程，课件可用于课堂演示和实验教学。     

拉氏变换初值/终值定理教学思路探讨

拉氏变换的初值定理和终值定理是《信号与系统》课程中联系连续信号时域与复频域的重要环节。教学过程中首先通过典型例题使学生明确定理的使用条件,然后将拉氏变换式与时域表达式对应起来以加深对定理的理解,最后推导出在拉氏变换式为假分式的情况下使用的一种新的、更为简便的终值计算公式。     

双路音频采集系统及相关算法在漏水探测技术中的应用

利用有源传感器设计了漏水检测探头,实现了两路音频信号实时采样及频域、时域相关算法,采用C语言及汇编语言实现了系统软件设计.实验结果表明,在漏水探测应用中频域相关定位算法具有较快的处理速度,但是时域相关定位算法具有较高的精度.     

基于恒模算法降采样频域均衡器实现研究

为了降低频域均衡与数字信号处理复杂度和功耗,提出一种基于恒模算法频域更新抽头系数的降采样频域均衡结构。通过对时域更新抽头系数的恒模算法改进为频域更新抽头系数,降低了抽头系数更新计算复杂度。通过正交相移键控传输仿真实验,采用降采样输入序列进行频域均衡,在1.75倍降采样条件下引入0.16dB信噪比代价的通信传输系统中降低12.5%频域均衡数据处理量,实现低复杂度信号均衡处理。     

时域合成单词报讯模块的研制

在许多自动化系统中,人们不仅需要用文字来显示信息,而且希望把这种信息用语言直接输出.用语言输出测量结果,会使人们感到十分方便,而且能提高效率和准确性,目前,语音合成主要有两种方式,即频域和时域两种.时域法即是对语音信号直接采样,通过A/D转换把采样值存人存贮器,然后按照输出语言的需要,适当地选取各种样本存贮,通过D/A变换来重建时域信号,则语音就被放出来了.存贮数据量的多少,取决于采样速率及量化的级数,总的来说数据量是很大的.频域法则是对语音信号进行频域变换后,再进行A/D采样存贮,经D/A转换放音,由于经过变换后的信号变化缓慢.所以数据率较低,存贮器需要量少.然而当合成单词数较少时,使用时域法将是最为有效,也是最省时间的方法.因此,作者针对现有语音电路情况,采用时域合成单词法,即满足了单词量不大的仪器仪表报讯需要,而且电路设计简单,具有新颖实用的特点.其基本原理是将所要录的语音进行译码,变成数字信号后,送入语音分配控制电路,该电路发出一控制信号,控制语音放音电路,使得语音放音电路能够正确地从语音存贮器中取出有用的语音并放出来,而对于无用的语音,则语音放音电路被控制信号屏蔽并进行快速检索.这样做是由人的耳杂的特点决定的,只有对语音按一般速度放音人才能听到声音.进     

关于小波子空间上的具有紧支撑的采样定理

Shannon采样定理对信息论 贡献是巨大的。但Shannon宣的采样函数在时域无紧支且衰减缓慢，对于紧支信号的采样显得极不方便。在前人对小波子空间采样定理系统研究的基础上，提出了文义基正尺度函数的概念，证明了它是构造小波子空间上具有紧支的采样函数的充要条件，并研究了广义基正交正度函数的性质。     

线性不确定系统的约束鲁棒采样控制

针对连续系统直接设计数字控制器的采样控制理论引起了广泛的重视．目前采样控制理论不易处理系统的参数不确定性和状态的时域约束,基于实用稳定性理论给出了采样系统实用稳定的条件,在此基础上分析了线性参数不确定系统的采样控制问题,结果表示为线性矩阵不等式．提出的方法弥补了传统采样控制方法在处理系统的不确定性和时域性能约束上的不足,因此结果具有较大的理论与应用价值     

天线时域平面近场测试的信号源误差修正

提出了天线时域平面近场测试中信号源稳定度误差的修正方法.建立了误差修正所需的参考信道,分析了信号源误差所包含的误差项,根据时域近场测试对采样信号进行近场重建和近远场变换的两种方式,分别给出时域-频域结合修正和纯时域修正的两种修正方法,针对信号源误差包含的误差项对采样信号进行修正.实测结果证明修正后得到的频域方向图和时远场波形与参考结果都比较吻合,证明了两种修正方法的正确性.      

基于小波包变换的混合域声音编码

研究了小波包变换在声音编码中的应用,通过利用小波包变换在时域和频域都具有良好局部性的特点,提出了一种新的中低码率混合域声音编码算法。这是一种可调码率算法,它根据输入信号段的特性来进行变换和编码,使得编码过程可以同时在时域、频域以及从时域向频域过渡的任一时频域中进行,从而使编码算法不仅在量化编码阶段,而且在变换阶段就对输入信号具有自适应性。其编码效果比在单一固定时频域中进行变换与编码有较大改善,有助于和高码率的声音编码算法相接轨。     

变转速齿轮箱振动信号监测的无键相时域同步平均方法

为了克服传统时域同步平均方法应用中需要键相信号及恒定转速的要求,提出了一种不需要键相信号的变转速齿轮箱振动信号时域同步平均方法.该方法通过振动信号时频域滤波及滤波信号的瞬时相位计算来估计齿轮箱的瞬时转速,通过时原始振动信号的等角度间隔重采样来消除转速变化的影响,并用重采样信号进行了时域同步平均.变转速齿轮箱实验台的实验数据分析表明,该方法可以准确地估计变转速齿轮箱的瞬时转速,从而消除了齿轮箱转速波动对振动信号的影响.重采样信号的时域同步平均结果为齿轮监测诊断提供了有效信息.     

内燃机缸盖振动信号的特性与诊断应用研究

研究了内燃机缸盖振动信号的时域、频域和循环波动特性,揭示了它的非平稳时变特点,提出抽区间采样分析与参数平均相结合的振动诊断方法,并给出在气门间隙异常和气门漏气故障诊断中的应用实例     

基于傅立叶分析的非均匀采样信号内插重构方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,从随机过程的角度研究非均匀采样信号的谱特性,提出频域均匀抽样傅立叶逆变换的非均匀时域采样信号重构方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用傅立叶变换得到非均匀采样信号的频谱曲线,由采样时刻随机均匀分布的特点,得到反应原信号频谱特性的非均匀采样信号频谱数学期望,再由频域抽样理论重构原信号。MATLAB仿真实验验证了这种非均匀采样信号分析与重构方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,得到了可靠的符合实际的机械正弦抖动幅频曲线并重构出激光陀螺正弦抖动机构的输出信号。     

滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真

为合理模拟路面时域模型,通过路面不平度空间功率谱密度分析路面频域模型,并由路面频域模型推导路面时域模型的滤波白噪声数值模拟方法.提出了采用滤波白噪声方法模拟路面时域模型时,改变仿真车速的同时需调整白噪声采样频率使之与车速相配.通过分析生成的路面时域模型的空间功率谱密度,验证了路面时域模型的准确性.比较只改变车速和所提出的改变车速并调整相应白噪声采样频率模拟的路面时域模型的高度历程、频谱和空间功率谱密度,得到了后者模拟方法更符合标准等级路面的结论.并通过仿真,分析比较了某1/4车辆悬架模型在不同方法生成的路面时域模型输入下的系统响应精确性,体现了所提方法的重要性.     

内燃机缸盖振动信号的特性与诊断应用研究

研究了内燃机缸盖振动信号的时域,频域和循环波动特性,揭示了它的非平稳时变科技司,提出抽区间采样分析与参数平均相结合的振动诊断方法,并给出了在气门间隙异常和气门漏气故障诊断中的应用实例。     

非均匀传输线时域响应的精细计算

应用精细计算法对非均匀传输线时域响应进行了分析．该方法考虑了非均匀传输线的非均匀性,避免了使用突变的级联模型及频域、时域转换,直接时域分析,极大地提高了分析的精度和效率．计算结果证实了该方法的可靠性．     

基于MATLAB GUI的自动控制原理仿真实验平台设计

为满足自动控制原理课程线上线下混合式教学的需要,通过MATLAB GUI编程设计了自动控制原理实验仿真平台.该仿真平台包括了6个基础实验和4个综合实验,从时域、频域、根轨迹及状态空间对系统进行分析,并对系统进行了PID整定、根轨迹及频域法校正,可获得系统的时域、频域及根轨迹性能参数及图形.控制系统参数的自动获取及直观的图形显示,使学生更好理解控制系统的原理,有助于提高学生的控制系统设计及应用能力.     

非规则维布朗随机场的傅立叶分析

本文导出了FB随机场的统计特性,提出并证明了FB随机场的时域及频域的遍历定理,给出了参数H的估计方法。     

基于IPMC分数阶系统的频域辨识研究

IPMC是一类具有很好应用前景的电活性智能材料,但响应机理复杂且具有非线性限制了其开发与应用。分数阶微积分理论和整数阶微积分理论几乎同时诞生,是对整数阶控制理论的概括和补充。为了精确的建立能够描述IPMC驱动器性能的模型,首先,设计频率变化的chirp电压信号激励IPMC驱动器,得到时域响应数据,并应用matlab的时域-频域转换函数把时域数据转换成频域数据,得到频域响应曲线伯德图。然后,应用系统辨识工具箱中的Levy、vinagre和sanko函数结合频域响应实验数据得到IPMC驱动器的辨识模型。最后,通过比较辨识效果和辨识精度指标,可见分数阶辨识模型要好于整数阶辨识模型,其中vinagre函数辨识得到的分数阶模型与实验数据的拟合效果最好,辨识精度最高。     

在VC6.0环境中实现信号采样后的重构

时域采样定理要求采样频率是信号最高频率的两倍以上,而且通常是2.5倍左右,但是在这个采样频率下所采得的信号波形已经完全失真.本文探讨了如何将采样后失真的波形恢复到原来真正波形的理论和方法,而且用仿真的办法验证了波形恢复后的良好效果.